(57)【要約】【課題】車体を支える空気ばねのばね圧を検出して台車に加かる過荷重の有無を判定する車両の過荷重検出方法及び装置を提供する。【解決手段】空気ばね２１，２２（２３，２４）を介して台車３１（３２）上に車体１を支持した軌条車両において、１つの台車３１（３２）上の２つの空気ばね２１，２２（２３，２４）の空気圧Ｐ１，Ｐ２（Ｐ３，Ｐ４）を空電変換器４１，４２（４３，４４）で測定して求め、次に、これを演算処理器５で加算して、２分し、この値が設定値を超えるとき、過荷重であると判断し、過荷重信号を出力する。車両の揺動による内部圧力の変動分は加算処理により相殺され、車両が揺動していない状態における精度と同様の精度で車両重量を検出することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気ばねを介して台車上に車体を支持した軌条車両において、
１つの前記台車上に配設されている複数の前記空気ばねの空気圧を測定し、その測定値の加算値を求め、該加算値が設定値を超えている場合に前記車両は過荷重であると判断すること、
を特徴とする軌条車両の過荷重検出方法。
【請求項２】
請求項１に記載の軌条車両の過荷重検出方法において、
前記加算値は加算された分だけ按分されて平均値として算出され、前記設定値は前記平均値として設定されていること、
を特徴とする軌条車両の過荷重検出方法。
【請求項３】
１つの台車上に複数の空気ばねを介して車体を支持した軌条車両において、
前記複数の空気ばねの空気圧を測定する空電変換器と、該空電変換器の測定値を加算する演算処理器とを備え、
前記演算処理器は、加算した値が予め設定された設定値を超えるとき、過荷重である旨を出力すること、
を特徴とする軌条車両の過荷重検出装置。
【請求項４】
請求項３に記載の軌条車両の過荷重検出装置において、
前記加算値は加算された分だけ按分されて平均値として算出され、前記設定値は前記平均値として設定されていること、
を特徴とする軌条車両の過荷重検出装置。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の軌条車両の過荷重検出装置において、
前記複数の空気ばねは、前記一つの台車上において、それぞれ前記車両の左右対称位置に配置されていること、
を特徴とする軌条車両の過荷重検出装置。
【請求項６】
請求項３〜５のいずれか１項に記載の軌条車両の過荷重検出装置において、
前記台車は前記車両の前後にそれぞれに配置された前位台車と後位台車であり、
前記複数の空気ばねは前記前位台車上と前記後位台車上とにそれぞれ配設されており、
前記演算処理器は、前記前位台車と前記後位台車とでそれぞれについて前記測定値を加算し、
前記設定値は前記前位台車と前記後位台車とでそれぞれについて設定されていること、
を特徴とする軌条車両の過荷重検出装置。
【請求項７】
請求項３〜５のいずれか１項に記載の軌条車両の過荷重検出装置において、
前記台車は前記車両の前後にそれぞれに配置された前位台車と後位台車であり、
前記複数の空気ばねは前記前位台車上と前記後位台車上とにそれぞれ配設されており、
前記演算処理器は、前記前位台車と前記後位台車とについてすべての前記測定値を加算し、
前記設定値は全車両について設定されていること、
を特徴とする軌条車両の過荷重検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道車両やモノレールカー等の軌条車両が過荷重状態であるか否かを検出する検出方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常の軌条車両は、空気ばねを介して車体を台車上に支持されている。乗車人員の変動による車両重量を検出する例として、特許文献１が挙げられる。この例は、複数の空気ばねから供給される空気圧力をそれぞれ空電変換器により電気信号に変換して、応荷重信号として出力する鉄道車両用応荷重装置である。
【０００３】
上記の鉄道車両用応荷重装置においては、空気圧力による応荷重信号は、車両の上下振動や車両内の乗員の乗車場所の隔たりによって変動する。また、線路が車体幅方向に傾斜している場合には、車体幅方向に車体が揺動し、車体幅方向にそれぞれある空気ばねの空気ばね圧が変動するため、電気信号に変換した応荷重信号も変動し、正しい、過荷重が判定できにくかった。
【特許文献１】特開平５−１９９６０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、車両の揺動に起因した空気ばねの内部圧力信号の変動分を相殺させ軌条車両の過荷重状態を容易に判定可能とする、過荷重検出方法及び装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的は、本発明による軌条車両の過荷重検出方法によれば、空気ばねを介して台車上に車体を支持した軌条車両において、１つの前記台車上に配設されている複数の前記空気ばねの空気圧を測定し、その測定値の加算値を求め、該加算値が設定値を超えているとき過荷重であると判断すること、によって達成できる。
【０００６】
又、上記目的は、本発明による軌条車両の過荷重検出装置によれば、１つの台車上に複数の空気ばねを介して車体を支持した軌条車両において、前記複数の空気ばねの空気圧を測定する空電変換器と、該空電変換器の測定値を加算する演算処理器とを備え、前記演算処理器は、加算した値が予め設定された設定値を超えるとき、過荷重である旨を出力すること、によって達成することができる。
【発明の効果】
【０００７】
上記によれば、軌条車両に備わる台車のうち、一つの台車上の複数の空気ばねの空気圧を測定し、その加算値（按分するときは、平均値）を求めているので、車体が揺動しても空気圧変動を打ち消して車両重量が規定値を超過していることを正確に検知することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明による軌条車両の過荷重検出装置の実施形態を図１〜図３に基づいて説明する。図１、図２は、車両が空気ばねを介して台車上に支持された一両分の車両を示す説明図である。
【０００９】
図１、図２に示すように、車体１が前位空気ばね２１，２２を介して前位台車３１により、また後位空気ばね２３，２４を介して後位台車３２により支持されている。車体の重量は空気ばね２１，２２，２３，２４に加わる構造となっている。
【００１０】
空気ばね２１，２２，２３，２４の圧力Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４が測定できる箇所には、空電変換器４１，４２，４３，４４がそれぞれ設けられている。空気ばね２１の内部圧力値Ｐ２を内部圧力信号Ｓ１に、空気ばね２２の内部圧力値Ｐ２を内部圧力信号Ｓ２に、空気ばね２３の内部圧力値Ｐ３を内部圧力信号Ｓ３に、空気ばね２４の内部圧力値Ｐ４を内部圧力信号Ｓ４にそれぞれ変換する。空電変換器４１，４２，４３，４４から出力される内部圧力信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４は、演算処理器５に入力される。
【００１１】
車両の揺動により各空気ばね圧Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４が変動することで、各内部圧力信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４も変動する。車両が車体の幅方向に傾いていない時の各内部圧力信号をＳ１０，Ｓ２０，Ｓ３０，Ｓ４０とし、車両が傾いたことによる各内部圧力信号の変動量をΔＳ１，ΔＳ２，ΔＳ３，ΔＳ４とすると、それぞれの関係は、
Ｓ１＝Ｓ１０＋ΔＳ１
Ｓ２＝Ｓ２０＋ΔＳ２
Ｓ３＝Ｓ３０＋ΔＳ３
Ｓ４＝Ｓ４０＋ΔＳ４
で示される。
【００１２】
ここで、各内部圧力信号の変動量は車両の揺動により生じる変動量なので、図３に示すように、
ΔＳ１＝−ΔＳ２、
ΔＳ３＝−ΔＳ４
で示される関係があるとすれば、前位台車３１に掛かる荷重Ｌ１は空気ばね２１，２２に掛かる荷重の和となり、後位台車３２に掛かる荷重Ｌ２は空気ばね２３，２４に掛かる荷重の和となる。
Ｌ１＝Ｋ１・（Ｓ１＋Ｓ２）＝Ｋ１・（Ｓ１０＋Ｓ２０）
Ｌ２＝Ｋ２・（Ｓ３＋Ｓ４）＝Ｋ２・（Ｓ３０＋Ｓ４０）
但し、Ｋ１、Ｋ２は空気ばね有効断面積より求まる係数
と計算される。
【００１３】
また、車両重量Ｌは前記前位台車３１に掛かる荷重Ｌ１と前記後位台車３２に掛かる荷重Ｌ２の和であるので、
Ｌ＝Ｌ１＋Ｌ２＝Ｋ１・（Ｓ１０＋Ｓ２０）＋Ｋ２・（Ｓ３０＋Ｓ４０）
で示される。
【００１４】
このように、車両揺動による内部圧力信号の変動量分は前記計算により打ち消されるので、前位台車３１に掛かる荷重Ｌ１、後位台車３２に掛かる荷重Ｌ２、車両重量Ｌを、車両が揺動している状態でも車両が揺動していない状態と同様の精度で車両重量が規定値を超過していることを検知することができる。実際、内部圧力信号の変動量をΔＳ１、ΔＳ２、ΔＳ３、ΔＳ４の関係は、
ΔＳ１≒−ΔＳ２
ΔＳ３≒−ΔＳ４
である場合が多い。
【００１５】
そこで、次の式に示すように、加算値を２分、又は加算すれば、それぞれの台車３１，３２に加かる荷重を算出できる。２分する場合は平均値を取ることといえる。平均にこだわらなければ、２分しなくてもよい。
（ΔＳ１＋ΔＳ２）／２
（ΔＳ３＋ΔＳ４）／２
【００１６】
この算出値を設定値と比較し、過大であれば、過荷重と判断し、それを出力する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施例を示す車両の平面図。
【図２】図１の側面図。
【図３】空気ばねの空気圧の変化図。
【符号の説明】
【００１８】
１：車両
２１，２２，２３，２２：空気ばね
３１，３２：台車
４１，４２，４３，４４：空電変換器
５：演算処理器
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４：空気ばね圧力
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４：空気ばね内部圧力信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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